3D打印5万个零件/年，宝马汽车宣布“增材制造工业化和数字化”项目成功

导读：宝马汽车公司三年前启动了“增材制造工业化和数字化”（IDAM）项目，并与合作伙伴建立了两条数字化的汽车零件3D打印生产线。一条位于材料开发商吉凯恩粉末冶金公司的基地，另一条位于德国慕尼黑。

△宝马投资1500万欧元（超1亿元人民币）的慕尼黑3D打印工厂，部署了EOS、SLM Solutions、HP、华曙高科、Desktop Metal等品牌的主力3D打印设备

2022年5月27日，南极熊获悉，宝马汽车宣布这个项目已经取得成功，这两条生产线现在每年能够生产约50,000个零件，同时独立运行，而且几乎不需要人工介入。

宝马集团项目经理表示：“从项目开始的第一天起，团队之间相互学习，共同开发创新的解决方案，充分利用每个合作伙伴的优势，这些都是增材制造成功实现工业化和数字化的关键。”

△宝马集团的增材制造园区内部

30年来，宝马持续追求工业化3D打印

在全球的汽车制造商中，宝马绝对算是对3D打印最热衷的厂商之一，宝马在30年前就开始使用3D打印技术，近几年更是大幅增加投入。并在不同的车型上进行应用，包括M850i夜空特别版的3D打印刹车卡钳，以及宝马最强6缸发动机S58的3D打印零件。

△宝马开发M850i夜空特别版的3D打印刹车卡钳

宝马在2020年7月投资1500万欧元建设了一个专门的3D打印工厂，配备了50台聚合物和金属系统，这里可以容纳宝马约50%的3D打印能力，成为汽车设计创新的中心。

△宝马慕尼黑工厂安装了至少8家3D打印厂商的不同技术类型的3D打印机，包括SLM,SLS,MJF,LSPc,CLIP,FDM等

此外，宝马还通过旗下的投资部门BMW i Ventures对3D打印技术进行了一系列的投资，2021年他们为Rapid Liquid Print提供了种子资金，这家3D打印初创公司从麻省理工学院独家授权了一种凝胶分配工艺，据说有可能在相同部件的大批量生产中取代注塑成型。

△麻省理工Rapid Liquid Print技术

人工参与减少至5%，IDAM项目取得成功

为了让3D打印进入批量生产，宝马在2019年启动了IDAM项目。作为 "在汽车批量生产中整合增材制造工艺 "倡议的继承者，在吉凯恩的波恩基地和宝马的增材制造园区建立了生产线。

从一开始，宝马和它的11个项目合作伙伴就试图建立3D打印替代模具生产的方法。项目开始时，人们认为这种修改后的工作流程可以使工艺链上的人工活动从35%大幅减少到5%，从而使金属零件的成本降低50%。

△在宝马的增材制造工厂内的自动化设备

随着宝马公司宣布这个计划的成功，IDAM的贡献者已经成功地将两条激光粉末床融合（LPBF）的生产线与全自动的无人驾驶运输系统相结合。这些系统在模块之间运送3D打印机的移动构建室，同时由一个中央控制单元进行协调。

宝马及合作伙伴建立了一个工作流程，其中生产数据可以被整合，保证最大的生产力和质量。并通过内置摄像头进行实时质量检查，自动进行后期处理，以确保所产生的零件的最终使用适用性。

△宝马增材制造园区内的自动化后处理设备

各大汽车厂都在加速3D打印

宝马的工业化3D打印的壮举令人印象深刻，但这不是唯一一家大规模采用3D打印技术的汽车制造商。福特公司在创建模型、夹具、固定装置甚至最终使用的部件方面也广泛部署了3D打印。

2021年4月，奥迪也宣布，已经开始在金属3D打印中心使用完全3D打印的热成型工具。通过采用EOS的技术，奥迪现在能够生产12个不同段的四个热成型工具，这些工具后来被用来组装汽车模型，如奥迪A4轿车。

雷诺集团表示，打算将3D打印技术也融入即将到来的可持续汽车中。工厂将提供专门的零部件增材制造服务，主要侧重于通过回收和改装车辆来减少废物，目的是帮助制造商在2030年之前实现 "碳中和 "的目标。


南极熊总结
宝马集团2021年全球销量为252万辆，从5万个/年的3D打印零件数量来看，目前这些3D打印零件仍然是用在极少部分车型上，或者主要是用于新车研发中。未来依然有较大的拓展空间。我们也期待，3D打印在汽车领域能够取得更大的突破。